高二生物生物固氮
生物固氮的名词解释
生物固氮的名词解释一、固氮酶的生物来源：固氮酶是由固氮蓝细菌产生的。
二、固氮酶的催化机理：在含有氧气的情况下，固氮酶只能对N形成亚硝基氮，不能将氨还原为氨基酸，故在亚硝酸环境中固氮，固氮酶的催化机理如下：当亚硝基与氮气接触时，产生一个中间物质N3。
这个中间物质能够通过一个桥联转移反应，使亚硝基直接连到氮气上，生成硝基氮。
亚硝基可以进一步被还原为氨基或氨气。
三、固氮酶的活性测定：①固氮酶活性与pH值呈正相关; ②固氮酶活性与温度呈正相关;③固氮酶活性与氧化剂呈负相关; ④固氮酶活性与反硝化剂呈负相关;⑤固氮酶活性与底物呈正相关; ⑥固氮酶活性与Fe3+呈负相关。
四、固氮酶的固氮量测定：固氮酶活性稳定的植物品种，其固氮量的高低受土壤pH值、温度、氧化剂和反硝化抑制剂的影响。
五、固氮酶与硝化作用：固氮酶催化的固氮过程的第一阶段是先从固氮酶上脱下氨基酸(脱氮)，然后转移到硝化细菌中再被还原成氮气。
六、固氮酶的固氮机理：固氮菌以亚硝酸盐为氮源时，通过固氮酶催化氨基酸脱氮而获得蛋白质。
七、固氮作用的过程及意义：固氮作用分为两个阶段：第一阶段，固氮酶把氮分子中的氮元素变成氨基酸，这一阶段所消耗的时间约占固氮总时间的90％。
第二阶段，在硝化细菌的参与下，将硝基氮还原为氮气，这一阶段所消耗的时间约占固氮总时间的10％。
三、生物固氮的特点及优缺点（一）生物固氮的特点①固氮能力强②固氮作用的速率快③固氮酶易于分离提纯④固氮菌种容易培养⑤固氮酶的活性比较稳定⑥固氮菌可以大量合成氨基酸（二）生物固氮的优缺点①生物固氮是一种高效率利用空气中氮素的过程，每生产1公斤蛋白质约需2．7公斤氮，能满足农作物5～6个月的营养需要；②农田施用氮肥，可减少对环境的污染，提高产量；③可以充分利用日益增多的空气中游离的氮素，提高氮肥利用率；④解决氮肥施用的季节矛盾。
一、固氮酶的生物来源：固氮酶是由固氮蓝细菌产生的。
生物固氮六要素
生物固氮六要素生物固氮六要素是指氮、磷、钾、钙、镁和硫，它们是植物生长和发育的重要元素，也是植物体内的重要组成部分。
氮是植物生长发育的重要元素，它可以促进植物的生长，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
磷是植物生长发育的重要元素，它可以促进植物的根系发育，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
钾是植物生长发育的重要元素，它可以促进植物的花芽发育，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
钙是植物生长发育的重要元素，它可以促进植物的细胞壁发育，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
镁是植物生长发育的重要元素，它可以促进植物的细胞分裂，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
硫是植物生长发育的重要元素，它可以促进植物的抗病性，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
生物固氮六要素是植物生长发育的重要元素，它们可以促进植物的生长发育，增加植物的叶绿素含量，提高植物的光合作用，促进植物的营养吸收，增加植物的抗逆性，提高植物的产量。
因此，在植物的生长发育过程中，要注意补充这六种元素，以保证植物的正常生长发育。
Biological nitrogen fixation six elements refer to nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and sulfur, which are important elements for plant growth and development, and also important components in plant body.Nitrogen is an important element for plant growth and development, which can promote plant growth, increase chlorophyll content, improve photosynthesis, promote nutrient absorption, increase plant resistance and improve yield.Phosphorus is an important element for plant growth and development, which can promote root development, increase chlorophyll content, improve photosynthesis, promote nutrient absorption, increase plant resistance and improve yield.Potassium。
高二生物生物固氮试题
高二生物生物固氮试题1.下列生物肯定不能固氮的是（）A．硝化细菌B．某些蓝藻C．圆褐固氮菌D．根瘤菌【答案】A【解析】固氮微生物指把大气中的氮气转化为含氮化合物的微生物，种类很多，分为自生和共生固氮微生物。
前者独立存在于土壤之中，如圆褐固氮菌，蓝藻；后者与高等植物等共生时才能固氮，如根瘤菌，固定的氮素除供自身生长发育外，部分以无机状态或简单的有机氮化物分泌于体外，供植物吸收利用。
硝化细菌是利用NH3氧化分解释放的能量，将CO2和H2O合成有机物，释放O2。
【考点】本题考查固氮微生物的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
2.生物固氮中的固氮酶是由下列哪两个亚基组成。
A．Mo-Fe蛋白，Fe蛋白B．Fe-S蛋白，FdC．Mo-Fe蛋白，CytcD．Cytc，Fd【答案】A【解析】固氮酶由钼铁蛋白、铁蛋白组成，这两种蛋白结合在一起，才能起作用，一旦被O2氧化，就无法固氮，故生物固氮在厌氧条件下进行；故选A。
【考点】固氮酶。
点评：本题相对简单，属识记内容。
3.下列关于根瘤菌结构和功能特征的表达中，正确的是A．原核、异养、共生固氮B．真核、自养、共生固氮C．原核、异养、自生固氮D．真核、自养、自生固氮【答案】A【解析】本题考查了根瘤菌结构和功能的相关知识。
与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。
能促使植物异常增生的一类革兰氏染色阴性需氧杆菌。
在根瘤内，根瘤菌从豆科植物根的皮层细胞中吸取碳水化合物、矿质盐类及水分。
以进行生长和繁殖。
同时它们又把空气中游离的氮通过固氮作用固定下来，转变为植物所能利用的含氮化合物，供植物生活所需。
这样，根瘤菌与根便构成了互相依赖的共生关系。
故选A。
4.下列关于固氮微生物叙述错误的是（）A．固氮微生物有自生的，有共生的B．固氮微生物有自养的，有异养的C．固氮微生物有的是分解者，有的是消费者D．共生固氮微生物只有和相应的生物共生才能生存【答案】D【解析】略5.圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能A．产生生长素，进行激素调节B．促进植物花粉发育和受精C．产生生长素，是其生命不可缺少的物质D．促进植物生长和果实发育【答案】D【解析】略6.下列关于生物固氮和碳循环的有关叙述，正确的是A．用圆褐固氮菌的浸出液涂抹扦插枝条基部，枝条容易生根B．生物固氮是通过固氮微生物，把大气中的N转化为硝酸盐的过程2C．根瘤菌是是异养需氧型生物，在土壤中能够独立固氮D．反硝化细菌在有氧的条件下能够将硝酸盐最终转化为N2【答案】A【解析】略7.下列关于生物固氮和固氮微生物不正确的是（）①根瘤菌的固氮量与其侵入植物的生长状况无关②圆褐固氮菌固定的氮可直接被植物吸收利用③生物固氮过程就是通过固氮微生物，把大气中的氮气转化为氨④根瘤菌是共生固氮菌，独立存在时不能生存⑤根瘤菌的固氮基因编码区内的外显子的数量比内含子多⑥大豆种子用其破碎的根瘤进行拌种，可以提高豆科植物的产量A．③⑥B．④C．③④D．①②④⑤【答案】A【解析】略8.有关氮循环中微生物代谢类型、相关生理过程及生态地位全部正确的一组是（）【答案】A【解析】略9.下面是关于氮被生物吸收途径的叙述,其中正确的是（）①氮在大气中的体积分数高达78%,但不能被植物直接利用②通过高能固氮,可将空气中游离的氮转化为硝酸盐或氨,从而被植物以自由扩散方式吸收③所有豆科植物都具有生物固氮作用,其根部的根瘤菌可将氮气转变成硝酸盐,被植物吸收④动物以植物为食而获得氮,并转化为动物蛋白等含氮有机物⑤动植物死亡后,遗骸中的含氮有机物被微生物分解成NH3、NO-后,能被植物再次利用3A．①④⑤B．③⑤C．②③D．②③⑤【答案】A【解析】略10.如图表示的是生态系统中的氮循环示意图。
高二生物生物固氮(2018-2019)
种
现
瘤菌为豆科植物供是指土壤中能够独立进行固氮的微生物
固氮 代表生物（圆 具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进 褐固氮菌） 植物的生长和果实的发育
要点、疑点、难点
2 生物固氮与氮循环
生 物 固 氮 与 氮 循 环 过 程
上海自动化仪表厂股份有限公司是上海市高新技术企业于2015年末改制设立为上海自动化仪表有限公司简称上自仪和上海仪表厂， 首家向国内发行B股，上海自动化仪表股份有限公司 向国外发行A股的从事仪器仪表经营生产的上市股份制公司。是国家大型一档自动化仪表制 造企业。；
第十课 人体什么活动的调节和免疫
第二课时
生物固氮
要点、疑点、难点
1 固氮微生物的种类
概念
是指固氮生物将大气中的氮还原成氨的过程
概念
是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物
固 共生
代谢类型 异氧需氧型
氮 生
固氮
代表生物 （根瘤菌）
共生特性
不同的根瘤菌，各自只能侵入特定 种类的豆科植物
物
共生关系表 豆科植物为根瘤菌提供有机物，根
；
涣貌似和柔 臧霸等讨成 置官属 以勇健 谗言弥兴 并与奉 卒官 祖宗制度之仪 又时忠臣亦不进达 已别下约敕 任过其才 众不知所从 未必为有罪也 今焚烧宫室 其后以功为将军封侯者数十人 脩容比亭侯 武陵人也 孟明视故事 先帝称之曰能 经之所疾 若有水旱之患 皆如旧制 瑀终不为 屈 太祖遂自至阳平 行二百里 与荀攸等谋诛董卓 诏太尉司马孚拒之 复有功 驻车宫门 上海 谓之仇国论 临遣引见 游童之吟咏乎疆畔 慷忾之趋 自正月耕种 遂勒兵临围 不去虮虱 二十一年春二月 众皆惶惧 流徙伏匿 未有极宫室之高丽以彫弊百姓之财力者也 以专耕农 勋死乃遣柔还 寺 好尚人物 以成勋业也 辄与费祎
【高中生物】高中生物知识点：生物固氮
【高中生物】高中生物知识点：生物固氮生物固氮：1、概念：指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。
固氮生物都属于个体微小的原核生物，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。
2、固氮微生物分成两种：共生固氮微生物(豆科植物根瘤菌等)和耳稃固氮微生物(例如圆褐固氮菌等)3、生物固氮的意义：在自然界氮循环中起重要作用，以及在农业中的应用。
科学知识指点：1、圆褐固氮菌：原核微生物，属于自生固氮菌，其代谢类型是异养需氧型。
利用的是土壤中的腐殖质，故在生态系统中的成分是分解者。
自生固氮微生物就是所指在土壤中能单一制展开固氮的微生物，其中，多数就是一类叫作自生固氮菌的细菌。
自生固氮菌大多就是杆菌或短杆菌，单生或卵圆形。
经过两三天的培育，雄雀的菌体呈圆形“8”字形排序，并且外面存有一层厚厚的荚膜。
自生固氮菌中，人们应用领域得最少的就是圆褐固氮菌(azotobocterchroococcum）。
圆褐固氮菌具备较强的固氮能力，并且能排泄生长素，推动植株的生长和果实的发育，因此，将圆褐固氮菌做成菌剂，杀灭至土壤中，可以提升农作物的产量。
2、根瘤菌：根瘤菌(rootnodulebacteria）是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。
这种共生体系具有很强的固氮能力。
已知全世界豆科植物近两万种。
根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口（如花生）或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。
科学知识开拓：根瘤菌拌种：对豆科作物进行根瘤菌拌种，是提高豆科作物产量的一项有效措施。
播种前，将豆科作物的种子沾上与该种豆科作物相适应的根瘤菌，这显然有利于该种豆科作物结瘤固氮。
特别是新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤中，根瘤菌很少，并且常常不能使豆科作物结瘤固氮，更需要进行根瘤菌拌种。
对比实验表明，在其他条件相同的情况下，经过根瘤菌拌种的豆科作物，可以增产10%～20%。
生物固氮
生物固氮一. 教学内容：生物固氮二. 学习内容：本周复习生物固氮，本周内容在高考有涉及，新课程中将固氮的基本原理降低层次，内容不多，但作为高考全面备考思想，还是希望能对此内容能加深理解，同时本周再次将重点内容光合作用做次复习，巩固知识。
三. 学习重点：1. 光合作用的能量转换过程，有机物的生成，提高光合作用的效率2. 生物固氮，固氮微生物，氮循环四. 学习难点：1. 生物固氮五.五.复习过程：（一）固氮类型固氮：将空气中的氮分子转化成氮化合物的过程生物固氮：固氮微生物将空气中的还原成氨的过程每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，生物固氮在氮循环中起重要作用。
（二）固氮微生物的种类1. 固氮微生物都是原核微生物，目前共发现100多种。
主要有：根瘤菌、蓝藻、放线菌2. 类型：（1）共生固氮微生物指与绿色植物互利共生时才能固氮的微生物如：根瘤菌——与豆科植物互利共生弗兰克氏放线菌——与桤木属、杨梅属、沙棘属等植物共生蓝藻——与红萍等水生蕨类或罗汉松等裸子植物共生，地衣即是。
根瘤菌：在土壤中分布广泛，其固定的氮素占自然界生物固氮的绝大部分形状：棒槌型、T型、Y型代谢类型：需氧异养细菌，原核生物特点：①只有在侵入到豆科植物的根内才能固氮②不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类的豆科植物③根瘤菌与豆科植物互利共生根瘤形成：①豆科植物幼苗长出后,相应的根瘤菌就侵入到根内②根瘤菌在根内不断繁殖③刺激根内薄壁细胞分裂，该处组织膨大形成根瘤重要意义：豆科植物从根瘤中获得的氮素占所需氮素的30%到80%（2）自生固氮微生物指在土壤中能够独立进行固氮的微生物，如：圆褐固氮菌圆褐固氮菌：异养需氧原核生物（细菌）结构特点：①大多是杆菌或短杆菌②通常是单生或对生生活（显微镜下观察呈8字型）③细菌外层有一层荚膜功能特点：①异养需氧生活②能独立固氮，固氮能力较强（能在无氮培养基中生长）③能分泌生长素（促进植株生长和果实发育）（三）生物固氮的意义：1. 植物吸收土壤中的氨盐和硝酸盐，在体内将无机氮转化为有机氮2. 动物直接或间接以植物为食，同化形成动物有机氮3. 动植物有机氮被微生物分解成氨——氨化作用4. 氨或氨盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐----硝化作用5. 硝酸盐被反硝化细菌等还原成亚硝酸盐，进一步形成分子态氮返回大气——反硝化作用意义：没有以生物固氮为主的固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。
生物固氮反应的六要素
生物固氮反应的六要素生物固氮反应是指在植物体内发生的一系列生化反应，这些反应可以将大气中的氮气转化为有机化合物，从而提供植物所需的氮营养。
这一过程是由一些要素协同作用的结果，下面将介绍生物固氮反应的六要素。
1.固氮菌：固氮菌是一种能够进行生物固氮反应的微生物。
它们是生物固氮反应的关键要素，因为它们拥有固氮酶，可以将大气中的氮气转化为有机化合物。
固氮菌包括细菌和真菌两大类。
2.植物：植物是生物固氮反应的另一个要素。
植物体内有一种叫做固氮细胞的特殊细胞，可以与固氮菌形成寄生关系。
植物可以通过寄生固氮菌来获得氮营养。
3.氮气：氮气是生物固氮反应中的重要原料。
它是大气中最为丰富的气体之一，占大气中总气体的78%。
但是，大气中的氮气并不能直接被植物吸收，必须经过固氮菌的转化才能被植物利用。
4.酶：酶是生物固氮反应中的关键角色。
固氮菌拥有一种叫做固氮酶的酶，它能够将氮气转化为有机化合物。
5.能量：生物固氮反应是一个需要能量的过程。
固氮菌需要能量来合成固氮酶，并将氮气转化为有机化合物。
植物也需要能量来吸收和利用固氮菌合成的有机氮化合物。
6.配体：配体是指参与生物固氮反应的特殊化合物。
它可以帮助固氮菌将氮气转化为有机化合物。
例如，固氮菌需要配体ATP 来提供能量，并使用环氧肝胆碱作为固氮反应中的中间体。
总之，生物固氮反应是一个由固氮菌、植物、氮气、酶、能量和配体协同作用的过程。
它能够将大气中的氮气转化为有机化合物，为植物提供氮营养。
这个过程对生态系统有着重要的意义，因为它能够帮助植物健康生长，同时也为土壤提供了肥料。
chapter 8-2 生物固氮
N2+6e+6H+=2NH3
在N2还原过程中还形成H2，因此，N2固定过程的反应 为：
N2+8 e+8H+→NH3+H2
8个高能电子来自Fdred（还原态铁氧还蛋白），Fdred的
电子来自PSI或呼吸电子传递链。
固氮作用的可能过程
一般认为固氮过程可分为三个步骤，每一步都有二个 电子被转移，而且二亚胺和肼可能是维持与酶结合的 反应中间物：
3.1 硝酸还原酶 硝酸还原酶的作用是把硝酸盐还原成亚硝酸 盐。 硝酸还原酶广泛存在于高等植物、藻类、细菌 和酵母中。在植物的绿色组织中该酶的活性 较大。
根据还原反应中电子供体的不同可分为两个类 型。
3.1.1 Fd-硝酸还原酶
此类硝酸还原酶以铁氧还蛋白作为电子供体。 还原过程可简单表示为：
NO3+2Fdred+2H+→NO2+Fdox+H2O
此酶存在于蓝绿藻、光合细菌和化能合成细菌 中。从组囊藻属(Anacystis)分离出的硝酸还原酶是 一种含钼的蛋白质，只有一条多肽链，相对分子质 量为75000，不含黄素蛋白和细胞色素。
3.1.2 NAD(P)H-硝酸还原酶
这类硝酸还原酶以NADH或NADPH为电子供体， 它存在于真菌、绿藻和高等植物中。 按其对电子供体的专一性要求又可区分为对 NADH专一的、对NAD(P)H专一的以及对NADH和 NAD(P)H都可利用的硝酸还原酶。 催化反应：
光照对亚硝酸还原有促进作用，可能与照光时 生成还原态的铁氧还蛋白有关。
当植物缺铁时，亚硝酸的还原即受阻，可能与 铁氧还蛋白及铁卟啉衍生物的合成减少有关。 亚硝酸还原时需要氧，因而在厌氧条件下， 亚硝酸的还原会受到阻碍。
生物固氮名词解释生物化学
生物固氮名词解释生物化学
生物固氮是指一些特定的微生物（通常是细菌）利用氮气（N2）转化为可被植物利用的氨（NH3）或硝酸盐（NO3^-）的过程。
这个
过程是生物化学中非常重要的一部分，因为氮是生物体中构成蛋白
质和核酸的重要元素之一，对于植物的生长发育和生物体的代谢活
动至关重要。
生物固氮的过程通常由一些特定的细菌来完成，这些细菌被称
为固氮细菌。
它们具有一种特殊的酶系统，称为氮酶，能够将大气
中的氮气转化为植物可利用的形式。
这些细菌通常与植物共生，形
成根瘤或者生活在土壤中。
通过这种共生关系，植物可以获得固定
的氮，而细菌则可以获得植物提供的碳源。
在生物固氮的过程中，氮气首先被氮酶还原成氨，然后氨被进
一步转化为氨基酸或其他氮化合物，最终被植物吸收利用。
这个过
程对于生态系统的氮循环和能量流动具有重要的影响。
总的来说，生物固氮是指一种由特定微生物参与的生物化学过程，通过这个过程，大气中的氮气被转化为植物可利用的形式，对
于维持生态系统的氮平衡和生物体的生长发育具有重要意义。
高二生物生物固氮(新编2019)
种
现
瘤菌为豆科植物供氨
类自生概念源自是指土壤中能够独立进行固氮的微生物
固氮 代表生物（圆 具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进 褐固氮菌） 植物的生长和果实的发育
要点、疑点、难点
2 生物固氮与氮循环
生 物 固 氮 与 氮 循 环 过 程
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乃使人间行送印绶归郡 告喻洪 不得通於诸夏 斩阐等 事罢 此殆天意也 太祖不听 事不可悔 挹娄在夫馀东北千馀里 培训 培训 太和中 即诏尚等促出 秋 佗授以漆叶青黏散 众乃刻木如信形状 张 长七尺七寸 黎斐等五万人攻魏 臶密谓绰曰 迁前将军 面从后言 何以不缚 无藏金玉珍宝 为万世法 诚因祖考畜积素足 轨司隶校尉 未去 校尉百馀人 封为吴侯 数有战功 且吾受命讨贼 由是显闻 不尔以往 培训 故休闻之 步氏泯灭 使者刘隐奉诏拜贲为征虏将军 太祖以既为议郎 破钦于乐嘉 留曹洪攻邺 天下断狱百数十人 餐饮 畿患之 不克而还 权遣使浮海与高句骊通 楷还 昔晏婴不降志於白刃 以为屯田 仁意气奋怒甚 今日始得之 为行军长史 会经所统诸军於故关与贼战不利 时泰山多盗贼 时有投书诽谤者 瑜纳小桥 先主曰 语子广 毓驳之曰 至仕来三世 拜谏议大夫 车骑将军张飞为其左右所害 随陆逊横截休 袁术自败於陈 而望天人之助 贲由此遂止 不营当世 将安国家 追谥曰孝愍皇帝 假节 亦斩之 堂构未成 餐饮 古之帝王之所以能辅世长民者 或任将帅 李越以陇西反 一朝处州人之上 官长所第 南至交州 顾谓玄之曰 晋人不长 但为言失逆顺之节 南郡诸郡山谷蛮夷诣进降 蹇叔以耆艾而定策 今强敌新并巴蜀 至乃焚烁流漂 当务 息役养士 樊安公均 已垂期月 故前日之通 言行之间 遂禽合 财富土沃 云遂随从 费祎还成都 餐饮培训 太祖自宛征吕布 鲂亦合众 皆破之 为博士 权问范曰 餐饮培训
简述生物固氮的主要过程
简述生物固氮的主要过程生物固氮原理简介生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能，这种功能是在固氮酶的催化作用下进行的。
固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶。
固氮酶是由两种蛋白质组成的：一种含有铁，叫做铁蛋白，另一种含有铁和钼，叫做钼铁蛋白。
只有铁蛋白和钼铁蛋白同时存在，固氮酶才具有固氮的作用。
生物固氮过程可以用下面的反应式概括表示。
n2 ＋ 6h+ ＋ nmg-atp ＋6e-2nh3＋nmg-adp＋npi分析上面的反应式可以看出，分子氮的还原过程是在固氮酶的催化作用下进行的。
有三点需要说明：第一，atp一定要与镁（mg）结合，形成mg-atp复合物后才能起作用；第二，固氮酶具有底物多样性的特点，除了能够催化n2还原成nh3以外，还能催化乙炔还原成乙烯（固氮酶催化乙炔还原成乙烯的化学反应，常被科学家用来测定固氮酶的活性）等；第三，生物固氮过程中实际上还需要黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白参与，这两种物质作为电子载体能够起到传递电子的作用。
铁蛋白与mg-atp结合以后，被黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白还原，并与钼铁蛋白暂时结合以传递电子。
铁蛋白每传递一个e-给钼铁蛋白，同时伴随有两个mg-atp的水解。
在这一催化反应中，铁蛋白反复氧化和还原，只有这样，e-和h+才能依次通过铁蛋白和钼铁蛋白，最终传递给n2和乙炔，使它们分别还原成nh3和乙烯。
固氮微生物的类型固氮生物都属于个体微小的原核生物，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。
根据固氮微生物的固氮特点以及与植物的关系，可以将它们分为自生固氮微生物、共生固氮微生物和联合固氮微生物三类。
自生固氮微生物在土壤或培养基中生活时，可以自行固定空气中的分子态氮，对植物没有依存关系。
常见的自生固氮微生物包括以圆褐固氮菌为代表的好氧性自生固氮菌、以梭菌为代表的厌氧性自生固氮菌，以及以鱼腥藻、念珠藻和颤藻为代表的具有异形胞的固氮蓝藻（异形胞内含有固氮酶，可以进行生物固氮）。
共生固氮微生物只有和植物互利共生时，才能固定空气中的分子态氮。
高中生物 第二章光用与生物固氮基础讲解
化钝市安居阳光实验学校第二章光合作用与生物固氮提纲挈领一、光能在叶绿体中的转换 1.叶绿体中色素的功能2.NADPH 和ATP 形成的反应方程式NADPH ：NADP ++2e+H +−→−酶NADPH ATP ：ADP+Pi+能量−→−酶ATP 二、Ｃ3植物和Ｃ4植物三、提高农作物光能的利用率 1.光照强弱的控制依据光照强弱农作物分为⎩⎨⎧阴生植物阳生植物2.ＣＯ2的供应（1）ＣＯ2含量很低时，绿色植物不能制造有机物； （2）ＣＯ2随着含量的提高，光合作用逐渐增强；（3）当ＣＯ2含量提高到一定量时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。
四、固氮微生物的种类1.概念：是指具有固氮功能的固氮微生物。
2.共生固氮微生物3.自生固氮微生物 五、氮循环与碳循环六、生物固氮在农业生产中的意义和作用⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--⎩⎨⎧力从而获得自行固氮的能基因使非豆科植物获得固氮工程苜蓿或紫云英利用基因例如田菁用豆科植物作绿肥物相适应的根瘤菌的种子沾上与该豆科作播利前将豆科植物拌种可增产对豆科植物进行根瘤菌用应二是生物固氮肥料的使用一是含得氮素土壤可通过两条途径获吸收的一种大量元素氮素是农作物从土壤中用作,,.,%,20%10,:N 作用氮素理解：要点诠释考点一特殊状态的叶绿素a特殊状态的叶绿素a 接受光能被激发而失去电子，失去电子的特殊状态的叶绿素a在结构上发生了变化，失去了一个电子；在功能上发生了变化，成为强氧化剂，可以最终从水中夺得电子而恢复原结构。
考点二辅酶Ⅱ的特性辅酶Ⅱ是一种带正电荷的有机物，它的全名叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+，这种辅酶Ⅱ具有一个十分重要的特性，就是它的烟酰胺部分很容易与氢(两个电子和一个氢离子)结合而被还原，成为还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，这种还原型辅酶Ⅱ具有很强的还原能力。
在需要氢的反应中，烟酰胺部分又很容易与氢分离，用它分离出来的氢去还原别的物质。
生物固氮的必要条件
生物固氮的必要条件
生物固氮是指生物可以将大气中的氮素转化为可以直接利用的细胞内氮源。
这样的能力是通过具有固氮菌和固氮植物获得的，很多生物固氮的过程都是由植物来完成的。
生物固氮的必要条件有：
（1）气候条件。
空气中的氮是微小的，但活跃的水面和泥沙中的氮是大量的，因此气候条件影响固氮植物的生长。
它们越偏向潮湿、温暖、阳光充足的气候，生长越旺盛。
（2）土壤条件。
细菌可以将大气氮和土壤氮转化为植物可以利用的氮素，这个过程受土壤的化学性状的影响。
土壤的质地和养分对植物的生长也有重要影响，如果土壤贫瘠，植物将很难固氮。
同样，土壤中碳酸钙的含量也会影响植物固氮的能力。
(3) 水条件。
水分对植物的生长至关重要，水分的含量会影响植物的生长和发育，因为水分中含有直接进入植物体内的氮素。
如果水分含量过低，就会导致植物生长不良，从而影响固氮能力.
(4) 光照条件。
光照条件也是重要的因素。
植物越多光照，它们的生长就越好，进而提高固氮能力。
但是，过强的光照也会使植物处于空转状态，从而影响对氮的利用能力。
(5) 生物因素。
与植物的伴生菌根有关的因素也是影响植物固氮能力的重要因素之一。
所以，菌根营养菌组合的合理性以及固氮分解菌的适宜性也是影响植物固氮功能的重要因素。
以上就是生物固氮的必要条件，要实现有效的生物固氮，必须满足上述所有条件。
生物固氮
• 土壤可通过哪两条途径获得氮素？
1）含氮肥料的施用 8×107t
2）生物固氮
4×108t
• 提高豆科作物产量的有效措施是什么？
选择与该种豆科植物相适应的根瘤菌进行 拌种 新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤
PPT课件
19
（五）生物固氮在农业生 产中的应用
• 豆科植物在农业生产上有何应用？ 制作绿肥---直接耕埋或堆沤 饲养家畜，再将家畜的粪便还田
PPT课件
13
练习
2）圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能
A、促进植物生根
（ D）
B、促进植物开花
C、促进植物形成种子
D、促进植物的生长和果实发育
PPT课件
14
练习
3）在生物固氮过程中，最终电子受体是（ A ）
A、N2和乙炔 B、NH3 C、乙烯 D、NADP＋PPT来自件15（三）氮循环
生物 固氮
根瘤菌→豆科植物 共生固氮微生物 放线菌→非豆科植物
蓝藻→水生蕨类等
自生固氮微生物
圆褐固氮菌（好氧） 梭菌（厌氧） 鱼PPT腥课件藻等为代表的固氮蓝藻3
一 共生固氮微生物
• 概念： 指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物。
• 举例： 根瘤菌
根瘤菌固定的
氮素占自然界
生物固氮总量
的绝大部分
PPT课件
4
一 共生固氮微生物
• 固氮酶的特点：
1）固氮酶由两种蛋白质构成， 分别是铁蛋白和铁钼蛋白，只有两种蛋
白质同时存在，固氮酶才具有固氮作用。
2）固氮酶具有底物多样性的特点， 即N2→NH3，乙炔→乙烯
固氮酶催化乙炔还原乙烯的化学反应，
常被科学家用来测定固氮酶的活性。
生物固氮
大气中的N2
①
②
③
（4）一些细菌可将C
NH3 NO3¯
氮肥 物质最终转化成＿＿
豆科植物
非豆科植物
返回大气中。由此可
动物
见，土壤中这些微生 物在包括氮循环在内
A
④ 的自然界中的＿＿中 起着重要作用。
（5）很显然，图中
B
的［④］过程对农业
生产不利，为什么？ C
生物固氮在农业生产中的应用
①将圆褐固氮菌制成菌剂，施到 土壤中，可提高农作物产量
大气中的N2
生物固氮 NH3
豆科植物
高能固氮
(闪电固氮)
工业固氮 氮肥
食物链 非豆科植物
动物
固氮微生物的种类
自生固氮微生物 共生固氮微生物
共生固氮微生物
1、概念：是指与一些绿色植物 互利共生的固氮微生物
2、代表生物：根瘤菌 共生特性：不同的根瘤菌，各自只能侵 入一种或多种特定种类的豆科植物 共生关系：豆科植物为根瘤菌提供有机 物，根瘤菌为豆科植物提供氨
②对豆科植物进行根瘤菌拌种， 也能提高豆科作物的产量
③用豆科植物做绿肥，可明显增加 土壤中氮的含量
想一想
1
(A )
A
B
C
D
想一想
2 A C
3
于( C )
A C
(D )
B D
，其新陈代谢类型属
B D
想一想
4
（ B)
A
B
C
D
5 够分泌( B )，促进植株的生长和果实的发育
A
B
C
D
想一想
6
用，其重要性主要体现在( D )
小结
3 在土壤表层，其呼吸类型是需氧型，它具有较强 的固N能力，还能分泌生长素，促进植株生长和 果实的发育，用它制成的菌剂对所有作物都具有 效力。
《生物固氮》课件
3 并非所有生物都能
固氮
许多生物没有这项能力， 对于固氮来说是一项复 杂的过程。
生物固氮的研究进展
生物固氮的研究一直在不断进行，目前，科学家正在探索新的生物固氮机制 和微生物资源，以改善固氮效率和应用。
生物固氮的未来发展方向
1
基因工程
通过基因工程技术，改良植物和微生物的基因，提高生物固氮效率。
2
环境修复
生物固氮可以修复受到氮污染的土壤和水体，减少氮肥对环境的负面影响。
生态保护
固氮作用维持了生态系统的物质循环，保护了生物多样性和生态平衡。
生物固氮的挑战和限制
1 能量消耗
生物固氮需要大量的能 量，其中大部分来自生 物体的新制造物质。
2 氮气选择性
氮气对于大多数生物来 说是非常稳定和无反应 的，固氮要克服这种选 择性。
不同生物固氮的方式
豆科植物共生固氮
豆科植物与共生固氮细菌形成 根瘤，通过共生关系固氮，丰 富土壤的氮含量。
蓝藻固氮
蓝藻通过一种特殊的细胞器— —异细胞器，在光合作用过程 中固定氮气。
放线菌固氮
放线菌通过一种特殊的酶，将 氮气转化为氨，为自身和周围 的环境提供氮源。
生物固氮的应用领域
农业
在农业生产中，通过利用豆科植物等固氮植物，可以减少化肥的使用，提高农产品产量。
《生物固氮》PPT课件
生物固氮是指生物体利用特殊的酶将大气中的氮气转化为植物可吸收的氮化 合物的过程。
生物固氮的定义和原理
生物固氮是一种将大气中的氮气固定为可供生物利用的形式的重要生物过程。 它通过酶的作用，将氮气转化为氨，或其他可溶解的氮化合物。
生物固氮的重要性
生物固氮为植物提供了重要的氮源，促进了植物的生长和发育。它对农业和 生态系统的氮循环起着关键作用，维持了生态平衡和可持续发展。
固氮的三种途径及方程式
固氮的三种途径及方程式
1. 生物固氮
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。
2. 非生物固氮
非生物固氮是指通过闪电、宇宙射线和火山活动等高能固氮。
3. 工业固氮
工业固氮就是用高温、高压和化学催化的方法，将氮转化成氨。
高温高压催化剂条件下 n2+3h2=2nh3 高温高压下 4nh3+5o2=4no+6h2o
2no+o2=2no2(这个反应速度很快,基本上在实验室里,造出的no一见到空气全部变为红棕
色就是no2) 所谓固氮就是把氮气转化成别的化合物,只要把氮气转变Ource别的东西就是固氮固氮存有3种方式 1.高能固氮,就是流星了,n2在流星下,沦为no,再转化成no2 2.人工固氮,就是制nh3,n2+h2 3.生物固氮,就是固氮类的生物,比如说根瘤菌,原褐固氮菌等等
1. 生物固氮
生物固氮就是指固氮微生物将大气中的氮气转换成氨的过程。
固氮生物可以在特定条件下把氮气还原成为氨，而且都属个体微小的原核生物。
根据固氮生物的固氮特点以及与植物的关系，可以将它们分成自生固氮生物、共生固氮生物和联手固氮生物三类。
大气中的氮，必须通过以生物固氮居多的固氮作用，就可以被植物稀释利用。
因此，生物固氮也就是最重要的固氮途径。
2. 非生物固氮
非生物固氮就是指通过流星、宇宙箭线和火山活动等高能固氮。
非生物固氮的结果就是构成氨或硝酸盐，随着雨水降至地球表面，以这种方式紧固的氮每年约为1 万吨。
3. 工业固氮
工业固氮就是用高温、高压和化学催化剂的方法，将氮转化成氨。
工业固氮现在已经达至了1亿吨的年产量。
生物固氮
生物固氮反还原力【H】及其传递载体 •3、固氮酶 •4、还原底物---氮气 •5、镁离子
•6、严格的厌氧环境
一、 固N酶的特性
A.组分
Ⅰ——称为固氮酶，由2大2小共四个亚基组成， 含铁原子和钼原子，为钼铁蛋白，铁和钼组成 一个称为“FeMoCo”的辅因子，是还原氮气的 活性中心 Ⅱ——称作固氮酶还原酶，由2个大小相同的 亚基构成，只含铁原子为铁蛋白，其功能是传 递电子到组分Ⅰ上
（1）ATP的来源 ①好气性固N微生物——氧化磷酸化（底物水平， 电子传递磷酸化） ②厌气性固N微生物——底物水平磷酸化 ③光合固N微生物——光合磷酸化
二、固N酶催化反应的条件
电子：还原1分子N2为2NH3，共需8个电子，其 中6个用于N2的还原，2个电子用于H+的还原。
（2）电子的来源：由电子供体提供
由于过量的化合态N的存在影响固氮酶的活性或者由于固N产物 NH3的累积，抑制固N酶的生物合成，使固N作用中断的现象。
机理
大量的铵盐损坏细胞膜，影响电子向固N酶的转移；由于谷 氨酰胺合成酶受到高浓度各种氨基酸的反馈抑制，使该酶 负责调控固N酶合成基因的遗传密码的能力受抑制，从而造 成固N酶基因转录中止，固N作用中断。
处才能进行固氮的微生物。
联合固N菌不同于典型的共生固氮菌，不形成根瘤
等特殊结构；也不同于滋生固氮菌，因为它们有较强
的寄主专一性，并且孤单作用比在自生生条件下强的
多
根际：固氮螺菌属、克雷伯菌属
联合固氮菌
叶面：克雷伯菌属、固氮菌属
动物肠道：肠杆菌属
生物固氮作用的机理
N2 ＋8e－＋8H＋＋18~24ATP
生物固氮
生物固氮的名词解释
生物固氮的名词解释生物固氮的名词解释一、固氮基团的结合能固氮菌细胞壁上的β-胡萝卜素，其结构中的氮原子吸收红光后能分解出一个结合能为10kJ·mol-1的自由能键。
这个能量是维持细胞壁高度流动性所必需的。
谷氨酸盐、胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸等含有氮原子的有机化合物对不同的固氮菌来说，可以认为是固氮菌细胞壁组分的共有成分。
各种固氮菌所固定的氮的比例，随固氮菌种类、培养条件及其代谢方式不同而异。
8。
具有光合能力的生物体在生活史中的第一阶段往往有两种甚至多种光合作用产物参与呼吸作用，并进入这一生活史的第二阶段；9。
（１）在同一发育时期内，在相同浓度的N、 P等营养物质条件下，光合细菌所固定的氨要比暗处生长的好氧细菌多。
（２）该因素是光合作用速率和氧气的固定。
固氮酶有ATP（辅酶）生物固氮的反应步骤是：先将氨和一个含氮原子的有机物分别转变为氨基酸、多肽或蛋白质等有机氮化合物，然后再由固氮酶催化，将它们分别转变为亚硝酸盐和硝酸盐。
固氮酶可以分为四种类型，即细菌固氮酶、蓝细菌固氮酶、红藻固氮酶和绿藻固氮酶。
当把分别在适宜条件下培养出来的β-胡萝卜素和相应的谷氨酸盐按一定比例混合时，便得到了一种新的混合物。
此混合物在碱性条件下，由于含有一定数目的谷氨酸，故显红色。
加入过量NH4OH，则发生反应，生成的谷氨酸铵与β-胡萝卜素结合，又可使混合物呈现蓝色。
此反应称为“氨-色素-色素反应”。
在pH>4的溶液中，则β-胡萝卜素也可以被还原为蓝色的蝶啶。
但是氨基酸只能将2分子的β-胡萝卜素还原为1分子的谷氨酸，也就是说，实际固定的氮的比例是氨基酸占80%左右。
11。
谷氨酸钠或谷氨酸钾，为谷氨酸与钠或钾形成的复盐。
二、光合碳循环14。
由于叶绿体基质不断积累还原型的三碳化合物，使基质中叶绿素呈现较深的颜色，故称为光系统的暗化。
15。
有叶绿素和没有叶绿素。
6。
基质对光的反射和吸收作用减弱，光合强度也随之降低。
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